UHPC堪称耐久性好的工程材料,适当配筋的UHPC力学性能接近钢结构,同时UHPC具有优良的耐磨、抗爆性能。因此,UHPC特别适合用于大跨径桥梁、抗爆结构(军事工程、银行金库等)和薄壁结构,以及用在高磨蚀、高腐蚀环境。目前,UHPC已经在一些实际工程中应用,如大跨径人行天桥、公路铁路桥梁(实例见表3)、薄壁筒仓、核废料罐、钢索锚固加强板、ATM机保护壳,等等。可以预计,还会有越来越多的应用。
UHPC 性能混凝土是一种强、韧性、高耐久性的特种工程材料,在 工程、海洋工程、核工业、特种保安和防护工程、以及市政工程领域有良好 的应用前景。经试验,其抗折强度是普通 C50 混凝土的 3 倍,缩变下降 50%, 经历 700 次冻融循环后仍然完好无损,被称为“开裂”的混凝土。
UHPC性能混凝土性能指标 :
项目 依据 指标 抗压强度(MPa)
试件尺寸 40×40×160() ≥150
试件尺寸 100×100×160() ≥120
抗拉强度(MPa) ≥9
弹性段抗拉强度(MPa) ≥7 极
限抗拉强度(MPa) ≥8 极限拉伸应变(%) ≥0.2
极限抗拉强度/弹性段抗拉强度 ≥1.1
抗弯拉强度(MPa) ≥22
初始坍落扩展度() ≥700 1h
坍落扩展度() ≥650
UHPC性能混凝土特的结构能够解决环保问题和降低生命周期成本,如降低建筑成本、模具成本、劳动力成本和维修成本等,提高建筑场地的安全性,建造速度和建筑生命周期。另外,UHPC调配出的色彩持久稳定,产差小,质感细腻,既能保持水泥制品的原始性能,又能的使产品表面质感趋于稳定。
性能混凝土与其他混凝土相比,在原材料选择方面有很大不同。主要表现为以下几个方面:
(1)胶凝材料方面:UHPC水胶比很低,一般在0.14-0.27之间,水泥用量较大,一般在700-1010Kg/m3左右;使用颗粒粒径较小 支持。萘系等传统减水剂由于技术性能的局限性,越来越不能满足工程需要,而聚羧酸减水剂作为备受关注的新一代减水剂,使水胶比的获得成为了现实。
(2)骨料方面:UHPC不使用粗骨料,同时在细骨料方面选取与浆体力学性质相近的石英砂。这样,没有粗骨料的骨架限制作用,可以大幅度减少由于收缩导致的浆体与骨料界面间的孔隙及微裂缝。
(3)外加剂方面:UHPC能获得的水胶比及孔隙率,离不开混凝土外加剂技术的支持。萘系等传统减水剂由于技术性能的局限性,越来越不能满足工程需要,而聚羧酸减水剂作为备受关注的新一代减水剂,使水胶比的获得成为了现实。
除了以上几个方面外,UHPC在配制过程中还要加入纤维,如钢纤维或复合有机纤维等,主要是作为增强、增韧和抗裂材料。
UHPC性能混凝土适用范围:
1、用于大跨径梁板、限制尺寸构件的制作。
2、制造输油、输气管道,以砼代钢降低生产和运营成本。
3、制造中低核废料贮存容器。
4、领域安防、抗爆工事。
5、各类加固补强工程。